能量收集技术是解决通信设备能量供应的重要技术之一。由于从环境中收集的能量具有高度的随机性,能量的使用策略对系统性能有重要的影响。本文针对由能量收集设备供电的无线通信系统,在考虑可充电电池充放电能量损失的情况下,研究以最大化长期平均速率为目标的发送功率在线控制策略。在优化问题的求解中,应用了Lyapunov优化框架。论文的主要工作如下:1.针对发送端配备能量收集设备的点对点无线通信系统,对收集能量采用收集—存储—使用模式下的功率控制问题进行研究,在可充电电池充放电过程中存在能量损失的情况下,给出了一种使系统长期时间平均传输速率最大化的在线功率控制策略。在发送功率优化问题的求解中,将电池电量约束转换为虚队列的稳定性要求,将优化目标作为惩罚项,构造漂移加惩罚函数,将复杂的长期平均优化问题转换为低复杂度的单时隙的漂移加惩罚最小化问题,并给出了解。仿真结果表明,对比贪婪算法、半功率算法等在线功率控制算法,所提算法具有更好的性能。2.针对发送端配备能量收集设备、收集能量采用收集—使用—存储模式的无线通信系统中的发送功率控制问题进行研究,在电池存在充放电过程能量损失的情况下,给出了一种提高系统传输性能的在线功率控制算法。能量收集设备收集的能量优先用于传输信息,不足的由充电电池补充,而多余的则存储进电池中。充电电池有充电、放电和不充不放三个工作模式,为使通信系统的长期时间平均传输速率最大,利用Lyapunov优化框架将发送功率、电池模式的长期时间优化问题转化为单时隙的漂移加惩罚最小化问题,并利用KKT求解。仿真结果显示,对比采用相同模式的贪婪算法、半功率算法等在线功率控制算法,给出的算法具有更好的传输性能,提高了能量的使用效率。